原子物理-衰變規(guī)律VIP

亞原子物理 2009年10月7號(hào) 個(gè)人簡(jiǎn)介 亓斌 空間科學(xué)與物理學(xué)院講師研究 原子核結(jié)構(gòu)理論 主要 1 發(fā)展粒子轉(zhuǎn)子模型和相對(duì)論平均場(chǎng)理論2 解決原子核高自旋態(tài)中的熱點(diǎn)問題核天體物理 一些計(jì)劃 中子星 太陽系元素豐度科學(xué)實(shí)驗(yàn)樓406 bqi 原子核物理學(xué)關(guān)系到國防與國家的戰(zhàn)略需求世界上正在以及準(zhǔn)備建造的新一代放射性束裝置為核物理開辟了嶄新且令人激動(dòng)的研究領(lǐng)域 蘭州近物所重離子加速器冷卻儲(chǔ)存環(huán) 1997 2008 2 93億人民幣 日本理化學(xué)研究所的放射性核束工廠 僅一期約550億日元 德國GSI的FAIR項(xiàng)目 2003 12億歐元 美國啟動(dòng)RIA項(xiàng)目 2008 約5 5億美元 核能的利用以及同位素和輻照技術(shù)的利用 核武器 核電站 核動(dòng)力裝置 核醫(yī)學(xué)設(shè)備等 國家即將在山東建三座核電站 其它交叉學(xué)科的研究 材料物理 化學(xué) 生命科學(xué)等 原子核物理學(xué)的重要性 Sp 0 Sn 0 78Ni 100Sn 核天體物理 中子星 宇宙中元素的合成 基本對(duì)稱性以及基本相互作用 超重元素的合成奇特原子核 原子核物理學(xué)研究的新領(lǐng)域 磁轉(zhuǎn)動(dòng) 手征轉(zhuǎn)動(dòng)模式 原子核的放射性 參考 原子核物理 盧希庭 原子能出版社 1 放射性衰變的基本規(guī)律 Sp 0 Sn 0 78Ni 100Sn 核素圖 穩(wěn)定核 270不穩(wěn)定核 N Z 原子核的不穩(wěn)定性 核基態(tài)的不穩(wěn)定性 核轉(zhuǎn)變 b a 弱作用和電磁作用 激發(fā)態(tài)的不穩(wěn)定性 g衰變 電磁作用 共振態(tài)衰變 粒子發(fā)射 強(qiáng)作用或核作用 1 放射性的一般現(xiàn)象 原子核自發(fā)地放射各種射線的現(xiàn)象 稱為放射性 能自發(fā)地放射各種射線的核素稱為放射性核素 也叫不穩(wěn)定的核素 放射性現(xiàn)象是由原子核的內(nèi)部變化引起的 1896 H Bequerel在研究鈾礦時(shí)發(fā)現(xiàn)放射性天然放射線主要有三種 a b和g射線 1 a射線是高速運(yùn)動(dòng)的氦原子核 又稱 粒子 組成的 所以 它在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)方向與正離子流的偏轉(zhuǎn)相同 它的電離作用大 貫穿本領(lǐng)小 2 b射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流 它的電離作用較小 貫穿本領(lǐng)較大 3 g射線是波長(zhǎng)很短的電磁波 它的電離作用小 貫穿本領(lǐng)大 1 放射性的一般現(xiàn)象 原子核衰變是指原子核自發(fā)地放射出粒子而發(fā)生的轉(zhuǎn)變 原子核自發(fā)地放射出 粒子而發(fā)生的轉(zhuǎn)變 叫做 衰變 X表示母核 Y表示子核 例如 1 放射性的一般現(xiàn)象 原子核自發(fā)地放射出電子或正電子或俘獲一個(gè)軌道電子而發(fā)生的轉(zhuǎn)變 統(tǒng)稱為b衰變 b衰變相當(dāng)于原子核的一個(gè)中子變成了質(zhì)子 b衰變和軌道電子俘獲相當(dāng)于原子核的一個(gè)質(zhì)子變成了中子 處于激發(fā)態(tài)的原子核向基態(tài)的躍遷稱為g躍遷 放出g射線 g射線的自發(fā)放射一般是伴隨a或b射線產(chǎn)生的 1 放射性的一般現(xiàn)象 天然放射性是指天然存在的放射性核素所具有的放射性 它們大多屬于由重元素組成的三個(gè)放射系 即釷系 鈾系和錒系 這三個(gè)放射系之外 還存在一些非系列的天然放射性核素 例如H C K V Rb In Te La Ce Nd Sm Lu Re Pt Bi等 用人工辦法 例如反應(yīng)堆和加速器 來產(chǎn)生放射性 這叫人工放射性 放射性核束 是指由放射性的 或非穩(wěn)定的 原子核構(gòu)成的束流 通常是由核反應(yīng)產(chǎn)生的次級(jí)束流 1 放射性的一般現(xiàn)象 2 放射性衰變的指數(shù)衰減規(guī)律 放射性是一種自發(fā)的隨機(jī)過程 任何放射性物質(zhì)在單獨(dú)存在時(shí)都服從這樣的規(guī)律 l稱為衰變常數(shù) 是在單位時(shí)間內(nèi)每個(gè)原子核的衰變概率 它的量綱是時(shí)間的倒數(shù) N0是時(shí)間t 0時(shí)核的數(shù)量 N是t時(shí)刻的數(shù)量通常把指數(shù)衰減律也叫作放射性衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律 它只適用于大量原子核的衰變 對(duì)少數(shù)原子核的衰變行為只能給出概率描寫 微分 2 放射性衰變的指數(shù)衰減規(guī)律 指數(shù)率的普遍性質(zhì) 1 各個(gè)粒子的行為相互獨(dú)立 2 過程發(fā)生的概率與 歷史 無關(guān) 3 在極小的時(shí)空間隔里 過程發(fā)生的概率正比于該間隔 放射性活度 2 放射性衰變的指數(shù)衰減規(guī)律 半衰期T1 2是放射性原子核數(shù)衰減到原來數(shù)目的一半所需的時(shí)間 平均壽命t是指放射性原子核平均生存的時(shí)間 2 放射性衰變的指數(shù)衰減規(guī)律 當(dāng)核素具有多種分支衰變時(shí) 第i種分支衰變的部分放射性活度總放射性活度部分放射性活度隨時(shí)間是按衰減而不是按衰減的 2 放射性衰變的指數(shù)衰減規(guī)律 3 遞次衰變規(guī)律 連續(xù)逐代衰變叫做遞次衰變 例 對(duì)于 設(shè)A B的衰變常數(shù)分別為l1 l2 在時(shí)刻t A B C的原子核數(shù)分別為N1 N2 N3 在t 0時(shí) 只有母體A 對(duì)于A 對(duì)于B 3 遞次衰變規(guī)律 作積分并利用初始條件 t 0 N3 0 3 遞次衰變規(guī)律 3 遞次衰變規(guī)律 2 放射性平衡 3 人工放射性的生長(zhǎng) 愛因斯坦的 悼念瑪麗 居里 演講 我幸運(yùn)地同居里夫人有20年崇高而真摯的友誼 我對(duì)她的人格的偉大愈來愈感到欽佩 她的堅(jiān)強(qiáng) 她的意志的純潔 她的律己之嚴(yán) 她的客觀 她的公正不阿的判斷 所有這一切都難得地集中在一個(gè)人身上 居里夫人的品德力量和熱忱 哪怕只有一小部分存在于歐洲的知識(shí)分子中間 歐洲就會(huì)面臨一個(gè)比較光明的未來 作業(yè)題 2 2已知222Rn的半衰期為3 824d 問1mCi和103Bq的222Rn的質(zhì)量分別是多少 2 9經(jīng)測(cè)定一出土古尸的14C的相對(duì)含量為現(xiàn)代人的80 求該古代人的死亡年齡 高錕 1933年出生于中國上海 現(xiàn)擁有英國和美國雙重國籍 1965年從英國倫敦帝國理工學(xué)院獲得電機(jī)工程博士學(xué)位 現(xiàn)為英國標(biāo)準(zhǔn)電信實(shí)驗(yàn)室工程學(xué)主任 1970年迄今任香港中文大學(xué)教授 1987 1996年任該校校長(zhǎng) 高錕教授1966年在 光頻率介質(zhì)纖維表面波導(dǎo) 論文中開創(chuàng)性地提出光導(dǎo)纖維在通訊上應(yīng)用的基本原理 描述了長(zhǎng)程及高信息量光通訊所需絕緣性纖維的結(jié)構(gòu)和材料特性 北京時(shí)間10月6日下午5點(diǎn)45分 2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)揭曉 英美三科學(xué)家獲獎(jiǎng) 三位科學(xué)家為原香港中